Аналого-цифровой преобразователь

Аналого-цифровой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

лс соаайлл

ГАТЕ ХРл-. Г иЮК4% нИЕ*

Союоз Советских

Социалистических

Республик

Ч,й, (и>738153 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.1174 (21) 2078218/18-21

Н 03 К 13/18 с присоединением заявки Ио

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3005.80. Бюллетень Hо 20 (53) УДК 681.325 (088. 8) Дата опубликования описания 30.05.80 (72) Авторы изобретения

Н.Т.Кислицкий, С.С.Коган, B.М.Соловьев и A.Í.Мевчук (71) Заявитель (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

И з обретение относит ся . к област ям техники, связанной с преобразованием аналоговых сигналов в цифровую форму и служит для повыаения точно = ти ана5 лого-цифрового преобразования.

Иэ вест ен аналого-цифровой преобразователь (АЦП) напряжения на электронной трубке, содержаший усилитель входного сигнала, выход которого под- о ключен к отклоняюшим пластинам электронно-лучевой трубки, генератор развертки, поразрядные усилители-формирователи и блок формирования двоичного кода.

Недостатком данного преобразователя является низкая точность преоб- разования из-за действия дестабилизируюших факторов и старения элементов, в частности кодируюшей трубки (11 .

Известен аналого-цифровой преобразователь, содержащий усилитель, синхрогенерат ор „кодируюшую электронно-лучевую трубку, устройство ус- 25 тановки режима питания трубки, амплитудные разрядные регеиераторы, контрольный регенератор с отличаюшимся

:порогом срабатывания, логическую ,схему запрет и интегратор, при чем синхрогенератор соединен с. кодируюшей трубкой через усилитель и непосредственно, выходы кодйруххаей трубки соединены с соответствуюшими амплитудными разрядными регвнераторами, причем вход регенератора младшего разряда соединен со входом контрольного регенератора, выходы этих регенераторов соединены с сигнальным и ., запрешаюшим входами схемы запрет, выход которой через последовательно соедииенные интегратор и устройство установки режима питания трубки соединен с кодируюшей трубкой.

Недостатком известного АУП является низкая точность преобразования в процессе длительной эксйлуатации под действием различных дестабилизируюших факторов (2).

Целью предлагаемого изобретения является повышение точности аналогоцифрового преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь, содержаший кодируюшую трубку, первый вход которой соединен с выхо дом усилителя, первый вход последнего соединен с таиной входного сигнала, а второй вход — e первым выходом син" 738153 хрониэатора, второй выход которого подключен к второму входу кодирующей трубки, третий вход которой соединен с выходом устройства установicN режима питания кодирующей трубки, вйходы последней соединены с - соответствующими входами амйлитудных разрядных регенераторов, вход реге йератора Младших разрядов соединен

=с "входом контрольного регенератора, а их выходы через элемент И -" С" входом интегратора, введены пороговое устройство, триггер, два ключа и устройство объединения, причем прямой выход интегратора соединен с первым входом первого ключа, а через hopoговое устройство — с счетным входом триггера, первый выход которого со едийен с вторым входом первого ключа, а второй выход — с первым входом второго ключа, второй вход последнего соединен с инверсным выходом интегратора, выходы ключей через устройство объединения подключены к входу устройства установки режима питания кодируюшшей трубки.

На чертеже представлена блок-схема АЦП.

Входная шина 1 AHII через усилитель 2 соединена с кодирующей трубкой 3. Выходы синхронизатора 4 соединены с усилителем 2 и кодируюшей трубкой 3, выходы разрядов которой сбедииены с амплитудными разрядными регенераторами 5.

Вход регенеоатора 5 младшего разряда соединен с входом контрольного регенератора б. Выходы регенераторов

5, б подключены к сигнальному и запрешаюшему входам элемента И 7, который соединен с интегратором 8. Прямой выход интегратора 8 через ключ 9, устройство 10 объединения, устройство

11 установки режима питания трубки соединен с кодируюшей трубкой 3 и через пороговое устройство 12 - c триггером 13. Инверсный вйход интегратора 8 через ключ 14 соединено . устройством 10 объединения. Выходы триггера 13 подключены к вторым входам ключей 9 и 14, Выходы регеиераторов 3 подключенй к выходйыИ"клеймам 15.

Работа преобразователя происходит следуюшим образом.

АналоГовый .сигнал с входа 1 через усилитель 2, поступает на отклоняю щие пластины трубки 3, питающейся от устройства ll установки режима пнтаиия трубки. Синхронизация рабо ты усилителя 2 и трубки 3 осушеств— ляется синхрогенератором 4.

На выходах трубки 3 формируются

;кодовые импульсы, комбинация котррых отображает амплитуду входного аналогового сигнала. нормализация кодовых импульсов по "амплитуде "осуществляется регенераторами 5, порог срабатйвания которых . устанавливается равным половине амплитудного значения импульсов. Для формирования сигнала ошибки сигнал младшего разряда поступает на вход контрольного pereнератора б, порог срабатывания котсрого устанавливается выше порога срабатывания регенератора 5 младшего разряда. В процессе работы на выходах регенераторов 5 и 6 формируются пакеты импульсов, длительность которых Пропорциональна скорости отклонения луча трубки 3, а разница в длительности обоих пакетов характеризует крутизну коллекторной характеристики. Пакеты импульсов с выходом регенераторов 5 и 6 подаются

15 на входы элемента И 7. Причем выходной сигнал контрольного регенератора б подается на запрешаюший вход элемента И 7, на выходе которого формируется сигнал ошибки, его дли2О тельность характеризует крутизну коллекторной характеристики. Сигнал ошибки подается на интегратор 8, на

I выходах которого образуется сигнал, амплитуда которого пропорциональна сигналу ошибки. Прн первоначальной настройке АЦП, когда режим питания трубки 3 выбран оптимальным, величины сигналов на прямом и инверсном выходах интегратора 8 одинаковы, при этом один из ключей, например ключ 9, открыт, а ключ 14 закрыт, Потенциал с прямого выхода интегратора 8 через ключ 9 и устройство 10 объединения поступает на устройство 11 установки рзжима питания трубки, на выходе которого устанавливается напряжение, обеспечиваюшее оптимальную крутизну коллекторной характеристики.Под действием дестабилизирующих факторов крутизна коллекторной характеристики

4Q уменьшается, что приводит к увеличеййв потенциала на прямом выходе интегратора 8, а это в свою очередь изменяет режим питания трубки 3. Если

"направление изменения режима питания

4 . трубки 3 -оказалось правильным,то оно приведет к восстановлению оптимальной крутизны коллекторной характеристики, Если"это направление оказалось неправильным; то крутизна коллекторной -характеристики уменьшается, и потенциал на"прямом выходе интегратора. -.

8 продолжает увеличиваться. При достижении допустимой границы уменьшения крутизны коллекторйой хапактеристики срабатывает пороговое уст55 ройство 12, переключается триггер 13, ключ 9 начинает -закрываться, а ключ

14 открывать, я. Время переключения каждого из ключей 9 и 14 выбирается большим, чем постоянная времени цепи обратной связи.

Сигнал с выхода устройства 10 объединения, представляюший собой сумму сигналов с выходов ключей 9

14, начинает уменьшаться. Это обусловлено тем, что после срабатыванИя

5 триггера потенциал на выходе ключа

9 стремится к нулю, а потенциал на выходе ключа 14 — к потенциалу на инверсном выходе интегратора 8. Потенциал на инверсном выходе представляет собой разность между величиной потенциала лри первоначальной установке и приращением потенциала на прямом выходе. Сигнал обратной связи с устройства 10 объединения изменяет режим питания трубки 3, что приводит к увеличению крутизны коллекторной характеристики, следовательно, уменьшению (увеличению) потенциала на прямом (инверсном) выходе интегратора 8. Таким образом, сигнал на выходе устройства 10 объединения продолжает уменьшаться до восстановления олтимальной крутизны коЛлекторной характеристики когда потенциалы на прямом и инверсном выходах интегратора 8 приближаются к своей первоначальной величине. Процесс восстановления оптимальной крутизны коллектбрной характеристики будет повторяться лри воздействии различных достабилизируюших факторов.

Цифровой код снимается с выходных клемм 15 преобразователя.

Предполагаемое изобретение позволяет обеспечить аналого-цифровое преобразование с заданной точностью при длительной эксплуатации АЦП при воздействии различных дестабилизирующих факторов. Таким. образом, сокрашаются затраты времени, связанные с контролем и настройкой АЦП в процессе эксплуатации, что повышает надежность функционирования аппаратуры.

Формула изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий кодируюшую трубку, первый

8153 6 вход которой соединен с выходом усилителя, первый вход последнего соединен с шиной входного сигнала, а второй вход — с первым выходом синхронизатора, второй выход которо

5 го подключен к второму входу кодируюшей трубки, третий вход которой соединен с выходом устройства устайовки режима питания кодируюшей трубки, выходы последней .соединены с соответствующими входами амплитудных разрядных регенераторов, вход реге-. нератЬра младшего разряда соединен с входом контрольного регенератора, а их выходы через элементы И вЂ” с входом интегратора, о т,s и ч а ю щ и й-с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него вве-. дены пороговое устройство, триггер, два ключа и устройство объединения, причем прямой выход интегратора

20 соединен с первым входом первого ключа, а через пороговЬе устройство — с счетным входом триггера, первый вход которого соединен с вторым входом ,первого ключа,а второй выход — с пер25 вым входом второго ключа, второй вход последнего соединен с инверсным выходом интегратора, выходы ключей через устройство объединения подключены к входу устройства установки

30 режима питания кбдируюшей трубки,, ИстОчники информации, принятые во внимание при экспертизе

35 1, Анисимов Б.В.и Четвериков В.Н.

Преобразование информации для ЭЦВм, М., Высшая школа, 1968, с,14214) рис.2-73.

2. Авторское свидетельство СС6Р

9 417091, кл. Н 03 К 13/18, 1973 (прототип) .! < k ч, ч; л

738153

Составитель Н. Козлов

Редактор Е.Караулова Техред Ж.Кастелевич Корректор A.Ãðèöåíêî

Заказ 2829/37 Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4